行业
工业：机器和设备
材料
挑战
生产一系列品质出众的工业分体式滚柱轴承，提高轴承的组装便利性和性能。
技术
结果
借助 HP MJF 技术，Bowman 工程师研发出了一种新的 3D 打印轴承环和密封件设计，可全方位改善轴承的表现。
挑战
探索颠覆性技术
轴承环是衡量轴承性能最重要的因素之一，同时也是轴承中最复杂的部分。
Bowman International 是英国和整个欧洲地区的主要平面轴承制造商和供应商。
他们的标准系列轴承环，过往一直是以钢、铜或铝为原材料制成，因而在作业过程中会产生噪音和振动，对材料的耐用性和部件质量都有影响。
由于轴承环的几何结构非常复杂，Bowman 无法使用注塑成型等传统工艺进行生产，因为达不到每月生产数千个的需求。
一开始，Bowman 选择了 SLS 工艺来制作 3D 打印模具和部件，但使用这项技术生产的最终部件出现了更高概率的翘曲和机械性能不一致问题，因此并不适合生产可靠的 3D 打印模具。
面对这一挑战，Bowman 开始寻找设计和制造部件的新方法，后来他们选择了 HP Multi Jet Fusion (MJF) 技术，并将这项技术应用到从原型设计到生产的流程中，继而进入批量生产，特别是轴承环和密封件的生产。
“HP MJF 技术让我们对未来充满信心。
我们期待借此去探索拥有无限可能性的新世界。”
Bowman International 增材生产主管 Jacob Turner
解决方案
采用 HP Multi Jet Fusion 技术生产的 3D 打印轴承环
利用 3D 打印的设计功能，尤其是 HP MJF 技术，Bowman 的工程师研发了一种新的 3D 打印轴承环和密封件设计，这项正在申请专利的设计反过来让他们能够优化轴承的其他方面。
“由于我们将轴承环设计得更为复杂，因而可以简化轴承总成内其他组件的设计。”Bowman 生产工程师 Chris Perry-Westlake 表示，
“这样一来，我们顺利将库存中不同组件的数量减少了多达 75%。”
惠普 3D 打印高可重用性 PA 11 材料让 Bowman 可以 3D 打印具备以下特性的部件：
- 断裂伸长率提高，这在组装部件时至关重要
- 性能提升
- 所需的维护和备件减少
- 组装变得更简单，制造成本降低，在苛刻的工业环境中使用时具有很大优势
结果
3D 打印工业部件的改进
Bowman 选择继续采用 HP MJF 技术生产 3D 打印轴承，“因为我们可以在相同的时间内生产 5 到 7 倍的组件。”Perry-Westlake 表示。
传统 3D 打印轴承需要 12 到 14 周的生产时间，但使用 HP MJF 技术进行这些工业部件的 3D 打印制造，仅需要一周的生产时间。
Bowman 增材生产主管 Jacob Turner 指出，通过 HP MJF 技术生产 3D 打印轴承环，“我们能够将整个轴承的负载能力提高 30%、40% 甚至 50%，从而使传统分体式轴承的使用寿命延长 3 至 5 倍。”
全新设计的分体式滚柱轴承现在采用 3D 打印轴承环，不仅可以将径向负载能力提高 70%，还可以将轴向负载能力提高 1,000%，而 3D 打印密封件在耐磨损性和易用性上的表现也更进一步。
“HP Multi Jet Fusion 技术帮助我们取得了长足的进步，让我们在输出质量、可生产的部件数量，以及各向同性方面均得到了巨大的提升。”Turner 提到。
如今，Bowman 已掌握高阶设计和制造能力，正着力向全球市场供应 JHB 分体式轴承，同时开发增材制造和 3D 打印轴承设计领域的新应用。
有兴趣进一步了解惠普 3D 打印解决方案吗？
- 所有图像的数据来源：Bowman Additive Production
- HP Jet Fusion 3D 打印解决方案采用惠普 3D 打印高可重用性 PA 11，可提供高达 70% 的粉末可重用率，并可批量生产功能部件。出于测试目的，材料在真实的打印条件下进行了老化处理，并在粉料重复利用时进行跟踪（测试恶劣情况下的可重复利用率）。接着使用可重复利用的粉末生产部件，同时针对机械性能和精度进行测试。